JP2897601B2 - 管と管継手の結合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼管、銅管
等を、管継手と水密に結合する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、水配管に使用される鋼管などの管
と管継手を固定するにあたったては、例えばシール材料
を介在させて両者を螺合させる方法やその他溶接などの
結合手段が採られている。そして一般的な管継手は、結
合しようとする管の外径と適合する内径を持つ筒状部を
有しており、この筒状部の中に管を入れ、上記の如く螺
合や溶接などによって両者を結合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記の方法で
は、全く汎用性がなく、例えば極わずかでも径の異なっ
た管と管継手を結合するのは不可能である。そのため例
えばある特定の管継手に、径の異なった他の規格外の管
を強いて接続しようとすると、いずれか又は双方の径を
適合させるための成形加工が必要となってくるが、そう
すると水密性を確保するシール材料の部分の固定、着座
方法が難しく、実質上両者を水密に結合することは極め
て困難であり、熟練工による非常な労力を要する。

【０００４】市販の各種鋼管、ステンレス鋼管、銅管
は、全て同一の内外径を有するサイズの管が揃っている
訳ではなく、また一方各種管継手の方も全て市販鋼管に
対応した内径を有する管継手が揃っている訳ではない。
従って従来の結合方法では、これら各種市販鋼管を適宜
必要に応じて自由に選択し、管継手の筒状部に水密に結
合することができなかったのである。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、管の外径と管継手の筒状部の内径とが多少適合し
ていなくとも、簡単な成形加工することによって、簡単
な作業の下で両者を水密に結合できる方法を提供して、
叙上の問題の解決を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、筒状部を有する管継手の当該筒状部
内周に、管の端部を水密に固定するにあたり、前記筒状
部内周に固定用環状溝と水密用環状溝とを設け、当該管
における前記固定すべき端部の外周径を縮小させて前記
筒状部内に挿入自在に構成し、さらに前記固定端部の外
周にＯリング装着用溝を設け、このＯリング装着用溝の
溝幅は、前記水密用環状溝の溝幅よりも短く設定し、当
該Ｏリング装着用溝に前記筒状部の内径よりも小さい外
径を有するＯリングを嵌め、前記水密用環状溝にＯリン
グが位置するように管の固定端部を挿入し、この状態で
少なくとも前記固定用環状溝と水密用環状溝に対して管
の固定端部を膨出させることを特徴とする、管と管継手
の結合方法を提供する。

【０００７】また請求項２では筒状部を有する管継手の
当該筒状部内周に、管の端部を水密に固定するにあた
り、前記筒状部内周に環状溝を設け、当該管における前
記固定すべき端部の外周径を縮小させて前記筒状部内に
挿入自在に構成し、さらに前記固定端部の外周にＯリン
グ装着用溝を設け、このＯリング装着用溝の溝幅は、前
記水密用環状溝の溝幅よりも短く設定し、当該Ｏリング
装着用溝に前記筒状部の内径よりも小さい外径を有する
Ｏリングを嵌め、前記環状溝にＯリングが位置するよう
に管の固定端部を挿入し、この状態で少なくとも前記環
状溝に対して管の固定端部を膨出させることを特徴とす
る、管と管継手の結合方法を提供する。

【０００８】上記の各結合方法において、管における固
定端部の外周径を縮径させるには、例えばスェージング
やリデューシングなどのプレス加工によって容易に実現
させることができる。また管の固定端部を膨出させる方
法としては、例えばバルジング加工を用いることができ
る。

【０００９】さらにまた上記の各結合方法において使用
する管継手は、請求項３に記載したように、少なくとも
その筒状部内周表面に樹脂ライニングが施されているも
のを使用してもよい。

【００１０】

【作用】請求項１によれば、管継手の筒状部内周に挿入
した管の固定端部を、少なくとも上記筒状部内周の固定
用環状溝と水密用環状溝に対して膨出させることによ
り、ちょうど当該固定用環状溝をダイス型とするように
固定用環状溝内に管の固定端部が圧入して成形加工さ
れ、筒状部と管とが強固に固定される。

【００１１】また一方水密用環状溝に対しても膨出させ
るので、水密用環状溝に位置したＯリングも管の膨出と
ともに拡径され、当該水密用環状溝に対して圧着し、筒
状部内周と管の外周とのシール性が確保される。しかも
Ｏリング装着用溝の溝幅は、水密用環状溝の溝幅よりも
短いので、管を膨出した際には溝のエッジ部分も水密用
環状溝内に入り込み、その結果当該エッジ部分が水密用
環状溝に係止された状態になる。したがって、この水密
用環状溝の部分においても、筒状部と管とが固定され
る。

【００１２】請求項２では、上記請求項１における固定
と、シール性の確保が、環状溝に対する膨出加工によっ
て同時に実現される。この場合も、Ｏリング装着用溝の
溝幅が環状溝の溝幅よりも短いので、管を膨出した際に
は溝のエッジ部分が環状溝内に入り込み、当該エッジ部
分が環状溝に係止された状態となっている。

【００１３】また請求項３によれば、樹脂ライニングは
絶縁性が良好なので、上記請求項１、２の結合方法によ
って結合された管と管継手との間が絶縁され、管と管継
手の材質が相互に異なった自然電極電位を有する異種金
属であっても、その相互間に腐食の原因となる所謂腐食
電流が発生するおそれはない。

【００１４】しかも管継手の筒状部に挿入される管の固
定端部は、予めその外径が縮小されるので、挿入並びに
上記のような膨出加工の際に、樹脂ライニングが傷つい
たり、剥離したりするおそれはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
れば、図１は本実施例を実施するのに使用した管継手１
の断面と、この管継手１と結合させる鋼管１１の側面を
示しており、いずれも市販鋼管を必要長さに切断し、適
宜の成形加工によって得られたものである。

【００１６】まず管継手１は、そのように必要長さに切
断した後、継手としての機能を付与するため、拡径加工
することによって得たつば部２を一端部に有し、このつ
ば部２を除いた残りの管の部分が筒状部３を構成してい
る。

【００１７】この筒状部３の内周には、上記つば部２寄
りに水密用環状溝４が設けられ、さらに他端部側に少し
ずらせた位置に固定用環状溝５が設けられている。そし
てこれらつば部２、水密用環状溝４及び固定用環状溝５
を夫々形成した後、流動浸漬法によるナイロン11の樹脂
ライニングが、当該筒状部３の内周表面に施されてい
る。

【００１８】一方鋼管１１は、その外径がもともと上記
筒状部３の内周径よりも僅かに大きいものであり、適宜
の縮径加工によって、まずその挿入端部から上記筒状部
３の軸方向長さ分だけ外径を縮小させ、段差部１２を境
として当該縮径部を固定端部１３としている。縮小度
は、固定端部１３を上記筒状部３内に挿入するにあた
り、何ら支障なくスムーズに行える程度である。

【００１９】そしてこの固定端部１３を上記筒状部３内
に挿入した際に、筒状部３の水密用環状溝４の位置に対
応する位置には、Ｏリング装着用溝１４が環状に設けら
れ、当該Ｏリング装着用溝１４には、Ｏリング１５が嵌
められている。なおこのＯリング装着用溝１４の溝幅
は、後述の図３にも示したように、水密用環状溝４の溝
幅よりも短く設定されている。

【００２０】このＯリング装着用溝１４の深さ及びＯリ
ング１５の外径は、そのようにしてＯリング装着用溝１
４内にＯリング１５を嵌めて固定端部１３を図２のよう
に筒状部３内に挿入した際に、Ｏリング１５の外径が図
３に示したように筒状部３の内周壁に僅かに接しない程
度となるように設定されている。なお図３においては、
そのことを明瞭に説明するため、固定端部１３外周と筒
状部３内周との空隙を、多少誇張して図示している。

【００２１】以上のように管継手１及び鋼管１１を成形
加工した後、図２に示したように、鋼管１１を管継手１
の筒状部３内に挿入して、鋼管１１のＯリング装着用溝
１４を筒状部３内の水密用環状溝４に対応させる。かか
る場合、予め筒状部３の長さと固定端部１３の長さとを
一致させて、そのようにＯリング装着用溝１４と水密用
環状溝４との対応位置を設定してあるので、鋼管１１の
段差部１２が、筒状部３の開口周縁部に係止された時点
で、鋼管１１のＯリング装着用溝１４と筒状部３内の水
密用環状溝４とが応対する。

【００２２】その後鋼管１１の固定端部１３を筒状部３
の内壁側に向けてバルジングさせると、固定端部１３は
筒状部３内壁と密着しながら拡径する。このときＯリン
グ装着用溝１４の部分については、図４に示したよう
に、全体として水密用環状溝４内に押し出し成形される
如く圧入され、それに伴いＯリング１５は水密用環状溝
４底部に強く押圧されて変形する。これによって筒状部
３内壁と固定端部１３の外周とは、強固にシールされ
る。しかもＯリング装着用溝１４の溝幅は、水密用環状
溝４の溝幅よりも短いので、図４に示されるように、Ｏ
リング装着用溝１４のエッジ部分が水密用環状溝４内に
入り込み、Ｏリング装着用溝１４によって係止された状
態となる。したがって、固定端部１３と筒状部３とが当
該係止によって固定された状態となる。

【００２３】一方上記バルジングにより、筒状部３の内
周の固定用環状溝５内にも、固定端部１３の壁体が押し
出し成形され、その結果、固定端部１３と筒状部３とは
強固に固定される。この前後の状態を図５、図６に示し
た。即ち鋼管１１と管継手１とは強固に結合されるので
ある。また結合完了後の全体の状態を図７に示した。

【００２４】もちろん前出のＯリング装着用溝１４全体
が水密用環状溝４内に押し出し成形されることによっ
て、Ｏリング装着用溝１４のエッジ部分が水密用環状溝
４内に入り込んで係止され、固定端部１３と筒状部３と
が固定されるが、上記のように固定用環状溝５内にも押
し出し成形されることにより、結果として２カ所で固定
結合されるので、結合状態は極めて強固となっている。

【００２５】また上記のように筒状部３内に、水密用環
状溝４とは別に固定用環状溝５を設けて、これを主たる
固定用に供したことにより、さらに次のような効果も得
られる。即ち発明者の検証によれば、上記のようにＯリ
ング１５を押圧変形させてシール性を確保する場合、そ
の潰し代は１１〜１９％が最も良好であることがわかっ
た。そうすると、Ｏリング１５及びＯリング装着用溝１
４と水密用環状溝４の深さによっては、バルジングとの
かねあいにより、上記好適な潰し代のみを主眼としてバ
ルジングした場合、固定端部１３と筒状部３との間で十
分な固定強度が得られない場合も考えられる。

【００２６】しかしながら上述のように、主たる固定を
固定用環状溝５内への押し出し成形に担わせることによ
り、水密用環状溝４の部分ではシール性の確保のみを想
定すればよいので、同一バルジングによって、上記好適
な潰し代を確保しつつ、かつ同時に必要な固定強度を得
ることが自在に行え、設計の自由度、使用する材料（例
えばＯリングなど）の選択の幅が広がるものである。

【００２７】そして筒状部３の内周表面には、既述の如
く樹脂ライニングが施されているから、たとえ管継手１
と鋼管１１とを、相互に自然電極電位の異なった材質の
金属で構成しても、両者間には腐食電流が流れず、管継
手１と鋼管１１との結合自体も極めて耐久性のあるもの
となっている。

【００２８】なお図７は、上記のようにして結合した管
継手１と、この管継手１と継手接続される管継手２１と
を接続した様子を示しており、該管継手２１に結合され
る他の管材３１も、既述の鋼管１１と管継手１との結合
方法と全く同一の方法によって上記管継手２１に結合さ
れている。そしてこの管継手２１の筒状部内に挿入固定
される管材３１の外径が、たとえ上記鋼管１１の外径と
異なっていても、既述の如き縮径加工することにより、
管継手２１の筒状部内に挿入して、バルジング加工によ
ってこれを水密に固定させることができる。従って、相
互に径の異なった管を一対の管継手を介して継手接続す
ることが容易に行え、各種市販鋼管等を必要に応じて自
在に使用することが可能である。

【００２９】なお、上記管継手１と管継手２１との接続
は以下のようにして行っている。即ち管継手２１の球座
部２２と管継手１のつば部２とを向き合わせ、両者間に
Ｏリング２３を介在させて、これら球座部２２とつば部
２の外側から、適宜の分割クランプタイプのハウジング
材２４を嵌め、この分割クランプタイプのハウジング材
２４を、ボルト・ナットで締め付け固定することによっ
て、継手接続をなしたものである。従って極めて簡易、
迅速に継手接続をすることが可能となっている。

【００３０】

【発明の効果】請求項１によれば、各管継手の筒状部内
周径よりも大きい外径を有する管であっても、極めて簡
単に当該管継手と強固にかつ高い水密性の下で結合させ
ることができる。従って各種の市販管を使用することが
でき、汎用性のある結合方法となっている。しかも固定
と水密性の確保を分散させているので、同一の膨出加工
によってそれぞれ最適な膨出固定と水密性を実現させる
ことが可能である。

【００３１】請求項２によっても、請求項１と同様、各
管継手の筒状部内周径よりも大きい外径を有する管であ
っても、極めて簡単に、当該管継手と強固にかつ高い水
密性の下で結合させることができ、各種の市販管を使用
できる汎用性のある結合方法となっている。また膨出固
定と水密性の確保を一カ所で担っているので、管継手の
筒状部内周に設ける環状溝は１カ所でよく、その分加工
点数が減っており、コスト減につながっている。またＯ
リング装着用溝のエッジ部分が環状溝で係止されること
で管と管継手が固定されているので、固定状態も強固で
ある。

【００３２】請求項３によれば、上記請求項１、２の作
用効果に加えて、管継手の筒状部と管との間の絶縁性が
確保されているから、管と管継手の材質が相互に異なっ
た自然電極電位を有する異種金属であっても、その相互
間に所謂腐食電流は発生せず、極めて耐久性のある結合
方法となっている。また結合プロセスにおいて、樹脂ラ
イニングが傷ついたり、剥離したりするおそれはなく、
樹脂ライニングの所期の効果をそのまま発揮させること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に従って縮径した管を管継手の筒状部内
に挿入する前の様子を示す一部断面説明図である。

【図２】実施例に従って縮径した管を管継手の筒状部内
に挿入した後の様子を示す断面の説明図である。

【図３】バルジングする前のＯリングと水密用環状溝と
の様子を示す要部拡大説明図である。

【図４】バルジングした後のＯリングと水密用環状溝と
の様子を示す要部拡大説明図である。

【図５】バルジングする前の固定端部と固定用環状溝と
の様子を示す要部拡大説明図である。

【図６】バルジングした後の固定端部と固定用環状溝と
の様子を示す要部拡大説明図である。

【図７】実施例に従って管を結合させた管継手同士を継
手接続した様子を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 管継手 ３ 筒状部 ４ 水密用環状溝 ５ 固定用環状溝 １１ 鋼管 １３ 固定端部 １４ Ｏリング装着用溝 １５ Ｏリング

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部を有する管継手の当該筒状部内周
   に、管の端部を水密に固定するにあたり、 前記筒状部内周に固定用環状溝と水密用環状溝とを設
   け、 当該管における前記固定すべき端部の外周径を縮小させ
   て前記筒状部内に挿入自在に構成し、 さらに前記固定端部の外周にＯリング装着用溝を設け、このＯリング装着用溝の溝幅は、前記水密用環状溝の溝
   幅よりも短く設定し、 当該Ｏリング装着用溝に前記筒状部の内径よりも小さい
   外径を有するＯリングを嵌め、 前記水密用環状溝にＯリングが位置するように管の固定
   端部を挿入し、 この状態で少なくとも前記固定用環状溝と水密用環状溝
   に対して管の固定端部を膨出させることを特徴とする、
   管と管継手の結合方法。
2. 【請求項２】 筒状部を有する管継手の当該筒状部内周
   に、管の端部を水密に固定するにあたり、 前記筒状部内周に環状溝を設け、 当該管における前記固定すべき端部の外周径を縮小させ
   て前記筒状部内に挿入自在に構成し、 さらに前記固定端部の外周にＯリング装着用溝を設け、このＯリング装着用溝の溝幅は、前記環状溝の溝幅より
   も短く設定し、 当該Ｏリング装着用溝に前記筒状部の内径よりも小さい
   外径を有するＯリングを嵌め、 前記環状溝にＯリングが位置するように管の固定端部を
   挿入し、 この状態で少なくとも前記環状溝に対して管の固定端部
   を膨出させることを特徴とする、管と管継手の結合方
   法。
3. 【請求項３】 管継手は、少なくともその筒状部内周表
   面に樹脂ライニングが施されていることを特徴とする、
   請求項１又は２の管と管継手の結合方法。